光コヒーレンス・トモグラフィーによる歯周組織プロファイルの観察と判定

Observation and determination of periodontal tissue profile using optical coherence tomography.

抄録

背景と目的:

歯周病治療において診断は非常に重要なステップである。本研究の目的は，光干渉断層計（OCT）を用いたin vivoでの歯周組織プロファイルの観察と判定の有効性を評価することである。

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Diagnosis is a crucial step in periodontal treatment. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of optical coherence tomography (OCT) for observation and determination of periodontal tissue profiles in vivo.

材料と方法:

実験1では、歯周組織のOCT画像を解析するために、精製水、ブタ歯肉、ヒト歯肉の1330nmにおける屈折率を測定した。実験2では、健常な歯肉を有するアジア人ボランティア30名を対象に、下顎前歯部の唇側中央部のアピココロナル面でOCT検査を行った。サルカスの深さは，プロービング時に撮影した口腔内写真で測定した。OCT画像では、歯肉、上皮、結合組織の厚さ、歯槽骨稜の位置を測定し、最後に生物学的幅を測定した。

MATERIAL AND METHODS: In experiment 1, refractive indices of purified water, porcine gingiva and human gingiva at 1330 nm were determined for the analysis of OCT images of periodontal tissues. In experiment 2, OCT examination was performed in the midlabial apico-coronal plane of mandibular anteriors in 30 Asian volunteers with healthy gingiva. Sulcus depth was measured on intra-oral photographs taken during probing. In the OCT images, the gingival, epithelial and connective tissue thickness, and the position of alveolar bone crest were determined and finally, the biologic width was measured.

結果:

精製水、豚歯肉、ヒト歯肉の屈折率は、それぞれ1.335、1.393、1.397であった。歯肉上皮、結合組織、歯槽骨の断面像がリアルタイムで描出された。また，溝状上皮や接合部上皮もまれに見ることができた。レーザーの透過率と反射率は一定の深さに制限されており，最大撮像深度は1.5mm程度で，歯周構造のOCT画像がはっきりしない場合もあった。下顎前歯部における歯肉と上皮の平均的な最大厚さと生物学的幅は、それぞれ1.06±0.21、0.49±0.15、2.09±0.60mmであった。

RESULTS: Refractive indices of purified water, porcine gingiva and human gingiva were 1.335, 1.393 and 1.397, respectively. Cross-sectional images of gingival epithelium, connective tissue and alveolar bone were depicted in real-time. The sulcular and junctional epithelium could be visualized occasionally. Laser penetration and reflection were limited to a certain depth with an approximate maximal imaging depth capability of 1.5 mm and OCT images of the periodontal structure were not clear in some cases. The average maximal thickness of gingiva and epithelium and biologic width at the mandibular anteriors were 1.06 ± 0.21, 0.49 ± 0.15 and 2.09 ± 0.60 mm, respectively.

結論:

OCTは、非侵襲的に歯周組織の形態を詳細に観察し、前歯部の生物学的幅を含む歯周組織内部構造を測定することができると考えられる。

CONCLUSION: OCT has promise for non-invasive observation of the periodontal tissue profile in detail and measurement of internal periodontal structures including biologic width in the anterior region.